Fundamentale neurologische Forschung und menschliche Neurochirurgie mit intensivem Ultraschall

Fokussierter hochintensiver Ultraschall kann unter genau kontrollierten Dosierungsbedingungen verwendet werden, um entweder vorübergehende oder dauerhafte Veränderungen in praktisch jeder gewünschten Gehirnstruktur hervorzubringen. Gewebevolumina, die kleiner als ein Zehntel eines Kubikmillimeters sind, können in tiefen Gehirnstrukturen von Versuchstieren (Katzen und Affen) beeinflusst werden, und Regionen, die so groß wie gewünscht sind, können verändert werden, indem man den Fokalpunkt der Ultraschallstrahlen durch einen entsprechend gewählten Pfad bewegt. Die Veränderungen können induziert werden, ohne benachbarte Gehirnstrukturen nachteilig zu beeinflussen und ohne das Gefäßsystem zu unterbrechen, selbst innerhalb des Bereichs, in dem irreversible oder dauerhafte Veränderungen in den neuronalen Komponenten hervorgebracht werden. Die Selektivität und das Fehlen von Effekten auf das dazwischenliegende Gewebe machen fokussierten Ultraschall zu einem leistungsstarken Werkzeug zur Untersuchung grundlegender Gehirnmechanismen. Er wird jetzt in einem umfangreichen Programm an Versuchstieren eingesetzt, das neuroanatomische, Verhaltens- und physiologische Studien umfasst. Er wird auch verwendet, um die Symptome verschiedener neurologischer Störungen bei Menschen zu untersuchen und zu modifizieren. Die Zeichen und Symptome, die derzeit bei menschlichen Patienten untersucht werden, umfassen anormale Bewegungen (Tremor und unregelmäßige Bewegungen), Muskelsteifigkeit, schwierige Schmerzen (nach Amputationen, Schlaganfällen, der akuten Phase von Herpes Zoster) und Überempfindlichkeit auf Stimulation der Körperoberfläche.